人类染色体疾病的诊疗专家讲座

第一节人类正常染色体一、人类中期染色体形态结构人类染色体疾病的诊疗专家讲座第1页DNA+组蛋白

核小体+连接丝核小体+连接丝

螺线体(solenoid)螺线体

超螺线体

(super-solenoid)超螺线体

染色体人类染色体疾病的诊疗专家讲座第2页细胞周期：指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历过程。①G1期，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前间隙时间；②S期，指DNA复制时期；③G2期，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前一段时间；④M期，细胞分裂开始到结束。G0期：间期细胞，细胞周期之外细胞。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第3页人类外周淋巴细胞培养及染色体标本制备:采血→接种→培养→秋水仙素处理→搜集细胞→低渗→固定→制片

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第4页染色单体(端粒)次缢痕短臂（p）长臂（q）随体常染色质区异染色质区主缢痕（初级缢痕）人类染色体疾病的诊疗专家讲座第5页初级缢痕（主缢痕）：着丝粒所在部位两染色单体缩窄。次级缢痕（副缢痕）：有染色体在长、短臂上还存在缩窄区或浅染区，称为副缢痕。随体：大部分近端着丝粒染色体短臂末端有一球形小体，借柄部与染色体主体称为随体。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第6页NOR：近端着丝粒染色体随体和短臂相连柄部含有rDNA，可转录形成rRNA,与核仁形成相关，也称核仁组织者区。端粒（telomere）：

染色体端部特化部位，由端粒DNA和端粒蛋白组成。功效:1.维持染色体结构稳定；

2.保持各条染色体彼此不相粘接；

3.有利于同源染色体配对和染色单体交换。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第7页二、人类正常核型（一）Denver体制

1960，在美国丹佛、1963，在英国伦敦，1966，在美国芝加哥，召开三次人类细胞遗传学国际会议。主要依据：染色体大小、着丝粒位置。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第8页染色体四种类型：1/2~5/8中央着丝粒染色体5/8~7/8亚中着丝粒染色体7/8近端着丝粒染色体中部亚中部近端部端部

末端处人类染色体疾病的诊疗专家讲座第9页人类体细胞正常核型（Denver体制）

组染色体号主要特征A组B组C组D组E组F组G组123亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体4——5亚中着丝粒染色体、无随体6——12、X亚中着丝粒染色体大小13——15近端着丝粒染色体、有随体161718亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体19——20中央着丝粒染色体21——22、Y近端着丝粒染色体、有随体Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体人类染色体疾病的诊疗专家讲座第10页（二）非显带染色体核型及识别

丹佛(Denver)体制。

要求每一条染色体可经过相对长度、臂率和着丝粒指数等三个参数给予识别；常染色体按长度递减次序以1～22号编号，性染色体则称为X和Y。另外人类46条染色体应依据长度递减次序和着丝粒位置划分为7个易区分组，即以字母A～G表示7组染色体，并决定将副缢痕和随体作为识别染色体辅助指标。

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第11页人类染色体疾病的诊疗专家讲座第12页

核型：一个体细胞（somaticcell）中全部染色体称为核型（Karyotype）。确切说核型是指是一个体细胞内全部染色体按其大小和形态特征排列所组成图像。对这种图像进行分析称为核型分析。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第13页1212354121324（三）染色体显带与显带染色体命名1、染色体显带技术对有丝分裂中期染色体进行酶解，酸、碱、盐等处理，并用特殊染色方法（芥子喹吖因或盐酸喹吖因）可使染色体在其长轴上显出一个个明暗交替或染色深浅不一样横纹，这么横纹就叫做染色体带。

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第14页染色体显带技术分类整条染色体显带技术：如Q带和G带染色体局部显带技术如T带和C带.

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第15页Q带（Qbanding）染料：芥子喹吖因或盐酸喹吖因优点：受制片过程和热处理影响较小,制片效果很好,带型鲜明缺点：在荧光显微镜下进行观察。但Q带保留时间短，而且需要在荧光显微镜下进行观察，因而，限制了Q显带技术应用。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第16页Q-显带：荧光显带，同G显带带纹人类染色体疾病的诊疗专家讲座第17页染色体标本

优点：G显带克服了Q显带缺点，G带标本可长久保留，而且可在普通光学显微镜下观察。（G带在各条染色体上显出带型和Q带型基本相同）热、碱、蛋白酶Giemsa染色G显带G显带（Gbanding）人类染色体疾病的诊疗专家讲座第18页正常男性染色体

46,XY正常女性染色体46，XXG显带核型分析人类染色体疾病的诊疗专家讲座第19页人类染色体疾病的诊疗专家讲座第20页方法：中期染色体不经盐酸水解或不经胰酶处理情况下，经吉姆萨染色后所展现区带。所显示带纹与G带深、浅带带纹恰好相反，故称为R带（reversedband）。R显带（Rbanding）人类染色体疾病的诊疗专家讲座第21页人类1号染色体Q、G、R三种显带对比图人类染色体疾病的诊疗专家讲座第22页方法：将中期染色体先经盐酸，后经碱（如氢氧化钡）处理，再用吉姆萨染色C-显带：着丝粒显带C显带核型图

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第23页T-显带：末端显带是染色体端粒部位经吉姆萨和吖啶橙染色后所展现区带，经典T带呈绿色。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第24页特异显示近端着丝粒染色体

（核仁组织区）N带（NOR）：人类染色体疾病的诊疗专家讲座第25页2、染色体显带核型命名

1971，在巴黎召开第四届和1972在爱丁堡国际会议，提出《人类细胞遗传学命名国际体制》。（1）界标：染色体上含有显著形态学特征并稳定存在结构区域。端粒、着丝粒、显著带。（2）区：两界标之间区域。（3）带：染色体由一系列带组成，没有非带区。（4）亚带：人类染色体疾病的诊疗专家讲座第26页pq32112341p31654321人类染色体疾病的诊疗专家讲座第27页3、染色体高分辨显带及命名分裂中期一套单倍染色体普通显示320条带。高分辨显带能显示550-850条带，甚至条带以上。到达了亚带（subband）水平。

如21三体，早期确定为多了一条21号，高分辨显带则确定症状与21q22.3重复相关。-----应用高分辨显带技术研究染色体微细结构及结构改变后遗传效应学科，称为“微细胞遗传学”。现在能够在G2期或早前期染色体上显示3000~10000条带。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第28页染色体高分辨显带及命名高分辨显带染色体（人类10号染色体）带描述：①染色体号②臂符号长臂q;短臂p③区序号④带序号⑤亚带⑥次亚带10q2310q23.310q23.33人类染色体疾病的诊疗专家讲座第29页第二节染色体多态性染色体多态性（chromosomepolymorphism）在正常健康人群中存在着各种染色体恒定微小变异，主要表现在一对同源染色体之间出现形态结构、带纹宽窄度、着色强度等显著差异，同时这些微小恒定变异又按孟德尔方式遗传，通常没有显著表型效应和病理学意义，这种变异称染色体多态性。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第30页染色体多态特征：1、经常集中在染色体一定部位，常为异染色质区。2、不一样于染色体畸变，不具显著临床表型或病理性意义。3、在个体中是恒定，按孟德尔遗传方式遗传。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第31页染色体多态主要发生部位染色体长度﹑随体和副缢痕；D组和G组近端着丝粒染色体短臂、随体及随体柄部副缢痕区（NOR）形态变异（常见）；1、9和16号染色体长臂近着丝粒区副缢痕处形成狭窄、浅染区域变异；人类染色体疾病的诊疗专家讲座第32页一、染色体长度多态不一样个体或同一个体同源染色体两条染色体长度存在真实差异。Y染色体长度变异是最经典、最常见多态形态，含有随体Y染色体；含有中央着丝粒Y染色体；Y长度变异，主要发生部位是Yq远侧2/3处:大Y:Y长度大于F组或18号长度(或称长Y或巨Y）Y=>18小Y:Y长度小于G组染色体长度体Y<22

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第33页abcdefY染色体Y染色体长臂上有精子分化发育基因，异染色质增加或降低都可能是造成细胞错误、生殖障碍原因。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第34页二、随体多态abcdef近端着丝粒染色体变异人类染色体疾病的诊疗专家讲座第35页三、副缢痕多态

近端着丝粒染色体存在副缢痕，另外1、9、16和Y染色体也有副缢痕。abc

副缢痕常位于异染色质区，副缢痕增加是高度重复DNA序列增加所致。有报道称这种增加可使同源染色体配对困难，从而引发流产。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第36页第三节染色体畸变染色体畸变(chromosomeaberration)：是指染色体数目或结构发生改变。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第37页一、畸变原因（一）物理原因：高热、射线。（二）化学原因药品：环磷酰胺、氮芥；农药；工业毒物：苯、甲苯；食品添加剂等。（三）生物原因：生物毒素：霉菌毒素；生物体：带状疱疹病毒、风疹病毒、乙肝病毒、巨细胞病毒。（四）遗传原因人类染色体疾病的诊疗专家讲座第38页二、染色体数目异常（一）整倍体异常和发生机制：-----染色体数目以染色体组为单位增减。单倍体（n）三倍体（3n）四倍体（4n）多倍体人类染色体疾病的诊疗专家讲座第39页1、三倍体（triploid）：

核型69，XXX，69，XXY/三倍体嵌合体。嵌合体----一个个体内存在两种或两种以上核型细胞株。异源嵌合体----不一样核型细胞系来自两个或两个以上合子。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第40页多倍体产生机制（1）双雄受精(diandry)23X23Y23X69XXY人类染色体疾病的诊疗专家讲座第41页（2）双雌受精(digyny)69XXY23X23X23Y人类染色体疾病的诊疗专家讲座第42页2、四倍体（tetraploid）

核型92，XXXX，92，XXYY。原因：（1）核内复制（endoreplication）（2）核内有丝分裂。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第43页核内复制（肿瘤常见）

DNA复制完成但染色体不分离，结果细胞核中含有四倍染色体，人类则为92根染色单体。核内复制人类染色体疾病的诊疗专家讲座第44页染色体数目只有少数几条增减。超二倍体（hyperdiploid）

2n+1、2、3……n亚二倍体（hypodiploid）

2n–1、2、3……n（二）非整倍体改变人类染色体疾病的诊疗专家讲座第45页（1）单体型（monosomy）:2n–1

常染色体单体型难以存活；临床只可见X染色体单体型个体，即Turner综合症。1、非整倍体改变类型人类染色体疾病的诊疗专家讲座第46页（2）三体型（trisomy）:2n+1

最常见21三体和性染色体三体；其次18、13三体；较大染色体三体型较难存活。（3）多体型：某号染色体增加2条或以上。（4）复合非整倍体：细胞内两种或两种以上染色体数发生异常。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第47页2、非整倍体产生机制（1）染色体不分离主要是因为细胞有丝分裂和减数分裂时染色体不分离或丢失引发。

人类染色体疾病的诊疗专家讲座第48页①MI分裂同源染色体不分离:70%人类染色体疾病的诊疗专家讲座第49页②MII分裂姐妹染色单体不分离:30%③有丝分裂不分离人类染色体疾病的诊疗专家讲座第50页464646

后期迟滞所致染色体遗失与嵌合体形成图解45454646（2）染色体丢失（后期延迟）人类染色体疾病的诊疗专家讲座第51页三、染色体结构畸变（一）染色体结构畸变产生基础

染色体结构畸变基础是断裂及断裂后变位重接。染色体断裂，重新组合，称为染色体重排（rearrangement）。异常重接形成各种结构异常染色体称为衍生染色体。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第52页染色体型畸变(chromosome-typeaberration)：

断裂发生在染色体复制之前（G1或S期）。

染色单体型畸变(chromatid-typeaberration)：

断裂发生在染色体复制之后（晚S期或G2期）。畸变时间人类染色体疾病的诊疗专家讲座第53页发育不一样阶段染色体畸变后果在配子形成期或受精24小时内畸变将造成畸变纯合体。在发育2-4天（卵裂及桑椹胚期）将造成不一样百分比嵌合体。在3胚层分化（3周左右）阶段，某一层染色体畸变将造成由该胚层发育而来组织器官系统异常。在各组织器官染色体异常嵌合体中，仅依外周血检验不一定能够发觉嵌合核型。人类染色体疾病的诊疗专家讲座第54页（